4.1.16 湿陷性土为在一定压力下浸水后产生附加沉降,其湿陷系数大于或等于0.015的土。
4.2 工程特性指标
4.2.1 土的工程特性指标可采用强度指标、压缩性指标以及静力触探探头阻力、动力触探锤击数、标准贯入试验锤击数、载荷试验承载力等特性指标表示。
4.2.2 地基土工程特性指标的代表值应分别为标准值、平均值及特征值。抗剪强度指标应取标准值,压缩性指标应取平均值,载荷试验承载力应取特征值。
4.2.3 载荷试验应采用浅层平板载荷试验或深层平板载荷试验。浅层平板载荷试验适用于浅层地基,深层平板载荷试验适用于深层地基。两种载荷试验的试验要求应分别符合本规范附录C、D的规定。
4.2.4 土的抗剪强度指标,可采用原状土室内剪切试验、无侧限抗压强度试验、现场剪切试验、十字板剪切试验等方法测定。当采用室内剪切试验确定时,宜选择三轴压缩试验的自重压力下预固结的不固结不排水试验。经过预压固结的地基可采用固结不排水试验。每层土的试验数量不得少于六组。室内试验抗剪强度指标ck、φk,可按本规范附录E确定。在验算坡体的稳定性时,对于已有剪切破裂面或其它软弱结构面的抗剪强度,应进行野外大型剪切试验。
4.2.5 土的压缩性指标可采用原状土室内压缩试验、原位浅层或深层平板载荷试验、旁压试验确定,并应符合下列规定:
1 当采用室内压缩试验确定压缩模量时,试验所施加的最大压力应超过土自重压力与预计的附加压力之和,试验成果用e~p曲线表示;
2 当考虑土的应力历史进行沉降计算时,应进行高压固结试验,确定先期固结压力、压缩指数,试验成果用e~lg p曲线表示。为确定回弹指数,应在估计的先期固结压力之后进行一次卸荷,再继续加荷至预定的最后一级压力;
3 当考虑深基坑开挖卸荷和再加荷时,应进行回弹再压缩试验,其压力的施加应与实际的加卸荷状况一致;
4. 2. 6 地基土的压缩性可按p1为100kPa,p2为200kPa时相对应的压缩系数值a1-2划分为低、中、高压缩性,并符合以下规定:
1 当a1-2<0.1MPa-1时,为低压缩性土;
2 当0.1MPa-1≤a1-2<0.5MPa-1时,为中压缩性土; 3 当a1-2≥0.5MPa-1时,为高压缩性土。
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5 地基计算
5.1 基础埋置深度
5.1.1 基础的埋置深度,应按下列条件确定:
1 建筑物的用途,有无地下室、设备基础和地下设施,基础的形式和构造; 2 作用在地基上的荷载大小和性质; 3 工程地质和水文地质条件; 4 相邻建筑物的基础埋深; 5 地基土冻胀和融陷的影响。
5.1.2 在满足地基稳定和变形要求的前提下,当上层地基的承载力大于下层土时,宜利用上层土作持力层。除岩石地基外,基础埋深不宜小于0.5m。
5.1.3 高层建筑基础的埋置深度应满足地基承载力、变形和稳定性要求。位于岩石地基上的高层建筑,其基础埋深应满足抗滑稳定性要求。
5.1.4 在抗震设防区,除岩石地基外,天然地基上的箱形和筏形基础其埋置深度不宜小于建筑物高度的1/15;桩箱或桩筏基础的埋置深度(不计桩长)不宜小于建筑物高度的1/18。 5.1.5 基础宜埋置在地下水位以上,当必须埋在地下水位以下时,应采取地基土在施工时不受扰动的措施。当基础埋置在易风化的岩层上,施工时应在基坑开挖后立即铺筑垫层。 5.1.6 当存在相邻建筑物时,新建建筑物的基础埋深不宜大于原有建筑基础。当埋深大于原有建筑基础时,两基础间应保持一定净距,其数值应根据建筑荷载大小、基础形式和土质情况确定。
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5.1.7 季节性冻土地基的场地冻结深度应按下式进行计算: zd= z0·ψzs·ψzw·ψze (5.1.7) 式中:zd ——场地冻结深度(m),当有实测资料时按zd=h’-Δz计算; h’——最大冻深出现时场地最大冻土层厚度(m);
Δz——最大冻深出现时场地地表冻胀量(m);
z0——标准冻结深度(m)。当无实测资料时,按本规范附录F采用; ψzs——土的类别对冻深的影响系数,按表5.1.7-1; ψzw——土的冻胀性对冻深的影响系数,按表5.1.7-2; ψze——环境对冻深的影响系数,按表5.1.7-3。
表5.1.7-1 土的类别对冻深的影响系数 土的类别 粘性土 细砂、粉砂、粉土 中、粗、砾砂 大块碎石土 影响系数ψzs 1.00 1.20 1.30 1.40 表5.1.7-2 土的冻胀性对冻深的影响系数 冻胀性 不冻胀 弱冻胀 冻胀 强冻胀 特强冻胀
表5.1.7-3 环境对冻深的影响系数 周围环境 村、镇、旷野 城市近郊 城市市区 影响系数ψze 1.00 0.95 0.90 影响系数ψzw 1.00 0.95 0.90 0.85 0.80 注:环境影响系数一项,当城市市区人口为20~50万时,按城市近郊取值;当城市市区人口大于50万小于或等于100万时,只计入市区影响;当城市市区人口超过100万时,除计入市区影响外,尚应考虑5公里以内的郊区近郊影响系数。
5.1.8 季节性冻土地区基础埋置深度宜大于场地冻结深度。对于深厚季节冻土地区,当建筑基础底面土层为不冻胀、弱冻胀、冻胀土时,基础埋置深度可以小于场地冻结深度,基底允许冻土层最大厚度应根据当地经验确定。没有地区经验时可按本规范附录G查取。此时,基础最小埋深dmin可按下式计算:
dmin = zd - hmax (5.1.8) 式中:hmax——基础底面下允许冻土层的最大厚度(m)。
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5.1.9 地基土的冻胀类别分为不冻胀、弱冻胀、冻胀、强冻胀和特强冻胀,可按本规范附录G查取。在冻胀、强冻胀和特强冻胀地基上采用防冻害措施时应符合下列规定:
1 对在地下水位以上的基础,基础侧表面应回填不冻胀的中、粗砂,其厚度不应小于200mm;对在地下水位以下的基础,可采用桩基础、保温性基础、自锚式基础(冻土层下有扩大板或扩底短桩),也可将独立基础或条形基础做成正梯形的斜面基础;
2 宜选择地势高、地下水位低、地表排水条件好的建筑场地。对低洼场地,建筑物的室外地坪标高应至少高出自然地面300mm~500mm,其范围不宜小于建筑四周向外各一倍冻深距离的范围;
3 应做好排水设施,施工和使用期间防止水浸入建筑地基。在山区应设截水沟或在建筑物下设置暗沟,以排走地表水和潜水;
4 在强冻胀性和特强冻胀性地基上,其基础结构应设置钢筋混凝土圈梁和基础梁,并控制建筑的长高比;
5 当独立基础联系梁下或桩基础承台下有冻土时,应在梁或承台下留有相当于该土层冻胀量的空隙;
6 外门斗、室外台阶和散水坡等部位宜与主体结构断开,散水坡分段不宜超过1.5m,坡度不宜小于3%,其下宜填入非冻胀性材料;
7 对跨年度施工的建筑,入冬前应对地基采取相应的防护措施;按采暖设计的建筑物,当冬季不能正常采暖时,也应对地基采取保温措施。
5.2 承载力计算 5.2.1 基础底面的压力,应符合下列规定:
1 当轴心荷载作用时
pk≤fa (5.2.1-1) 式中:pk——相应于作用的标准组合时,基础底面处的平均压力值(kPa); fa——修正后的地基承载力特征值(kPa)。
2 当偏心荷载作用时,除符合式(5.2.1-1)要求外,尚应符合下式规定: pkmax≤1.2fa (5.2.1-2) 式中:pkmax——相应于作用的标准组合时,基础底面边缘的最大压力值(kPa)。 5.2.2 基础底面的压力,可按下列公式确定: 1 当轴心荷载作用时 pk?Fk?Gk (5.2.2-1) A式中:Fk——相应于作用的标准组合时,上部结构传至基础顶面的竖向力值(kN); Gk——基础自重和基础上的土重(kN);
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A——基础底面面积(m2)。 2 当偏心荷载作用时 pkmax?Fk?GkMk? (5.2.2-2) AW pkmin?Fk?GkMk (5.2.2-3) ?AW式中:Mk——相应于作用的标准组合时,作用于基础底面的力矩值(kN·m); W——基础底面的抵抗矩(m3);
pkmin——相应于作用的标准组合时,基础底面边缘的最小压力值(kPa)。
3 当基础底面形状为矩形且偏心距e>b/6时(图5.2.2)时,pkmax应按下式计算: pkmax?2(Fk?Gk) (5.2.2-4)
3la式中:l——垂直于力矩作用方向的基础底面边长(m); a——合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离(m)。
e a
Fk+Gk
pkmax 3a b 图5.2.2 偏心荷载(e> b/6)下基底压力计算示意
b—力矩作用方向基础底面边长
5.2.3 地基承载力特征值可由载荷试验或其它原位测试、公式计算、并结合工程实践经验等方法综合确定。
5.2.4 当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时,从载荷试验或其它原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征值,尚应按下式修正:
fa= fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5) (5.2.4) 式中:fa——修正后的地基承载力特征值(kPa);
fak——地基承载力特征值(kPa),按本规范第5.2.3条的原则确定;
ηb、ηd——基础宽度和埋深的地基承载力修正系数,按基底下土的类别查表5.2.4取值;
γ——基础底面以下土的重度(kN/m3),地下水位以下取浮重度;
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